JP4468434B2

JP4468434B2 - 通信装置、非接触ｉｃカード、信号選択方法、及びプログラム

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Publication number: JP4468434B2
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Description

本発明は、通信装置、非接触ＩＣカード、信号選択方法、及びプログラムに関する。

近年、非接触式ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）カードや非接触式ＩＣチップを搭載した携帯電話や携帯情報端末、或いは、非接触ＩＣカードとの間で非接触通信するためのリーダ／ライタ機能を搭載した通信装置や情報処理装置等が普及してきている。以下、これらの装置又は機器を非接触通信装置と呼ぶことにする。リーダ／ライタと非接触ＩＣカードとは、互いに特定周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を利用して近接通信を行うことができる。例えば、リーダ／ライタにより所定の処理を非接触ＩＣカードに実行させるためのコマンドが送信されると、非接触ＩＣカードは、受信したコマンドに応じた処理を実行し、その実行結果を応答信号として返送する。このとき、リーダ／ライタ、及び非接触ＩＣカードは、送信データに応じてアンテナの負荷を変化させることで搬送波に変調を施す負荷変調と呼ばれる変調技術を利用してコマンドや応答信号を送信する。

ところで、非接触通信装置は、例えば、上記のような非接触通信を実現するためのＲＦ通信チップと、セキュアにデータを記憶することが可能なセキュアチップとにより構成される。例えば、下記の特許文献１には、近接通信（所謂、非接触通信）を実現するためのＲＦ通信チップと、セキュアにデータが記録されるＳＡＭ（ＳｅｃｕｒｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＭｏｄｕｌｅ）チップとにより構成される非接触ＩＣカードに関する技術が開示されている。この特許文献１には、リーダ／ライタから受信したパケットのチェックコードに基づいて誤り検出を実現する技術が記載されている。

特開平２００７−３４９７３号公報

例えば、リーダ／ライタから受信した一の変調信号を分岐して複数の復調回路によりデータを復調するような場合、或いは、リーダ／ライタが発信した一の変調信号を複数経路で取得して複数の復調回路によりデータを復調するような場合、各復調データについて上記の技術を適用すると、誤り検出の結果に基づいて品質の良好な復調データを選択することができる。しかしながら、上記の技術では、パケットの後段に位置するチェックコードに基づいて誤り検出が実行されるため、誤り検出に時間が掛かり、処理遅延が発生してしまう。さらに、誤り検出の際に、複数の復調データがＳＡＭチップに一時記憶されるため、誤り検出に必要なＳＡＭチップのメモリ容量が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数の復調回路から出力された信号に含まれる同期符号検出段階で品質の良いデータを選択することが可能な、新規かつ改良された通信装置、非接触ＩＣカード、信号選択方法、及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、非接触通信を利用して送信された信号を受信する通信装置が提供される。当該通信装置は、一の前記信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する複数の復調部と、前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較部と、前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択部とを備えることを特徴とする。

また、前記特性比較部は、一の前記特性として前記出力信号の振幅を比較する振幅比較部と、他の前記特性として前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較するＤｕｔｙ比較部とを有していてもよい。そして、前記信号選択部は、前記振幅比較部による比較結果に応じて前記出力信号の振幅が比較的大きい前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果に応じて前記出力信号のＤｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択するものであってもよい。

また、前記信号選択部は、前記振幅比較部による比較結果、又は前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果のうち、優先して参照される比較結果を特定するための所定の優先度情報に基づき、前記振幅比較部による比較結果に応じて前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果に応じて前記出力信号を選択するかを決定するものであってもよい。

さらに、前記通信装置は、前記復調部から出力された出力信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されたデジタル信号の波形を整形する波形整形部とを備えていてもよい。そして、前記振幅比較部は、前記複数の復調部から出力された出力信号を相互に比較してもよい。また、前記Ｄｕｔｙ比較部は、前記波形整形部から出力された前記復調部毎のデジタル信号を相互に比較してもよい。

また、前記特性比較部は、前記特性として、前記出力信号の振幅を比較してもよい。そして、前記信号選択部は、前記特性比較部による比較結果に応じて、振幅が大きい前記出力信号を選択するものであってもよい。

また、前記特性比較部は、前記特性として、前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較してもよい。そして、前記信号選択部は、前記特性比較部による比較結果に応じて、Ｄｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択するものであってもよい。

また、前記通信装置は、セキュアに情報が記録されるセキュアチップと、非接触通信を利用して取得した所定のコマンドに応じて前記セキュアチップに対する情報の記録処理又は読み出し処理を実行する通信チップと、を有する非接触ＩＣカード、又は当該非接触ＩＣカード機能を備えた通信機器に対し、前記所定のコマンドを発信し、或いは、当該所定のコマンドに応じて発信された応答信号を受信するリーダ／ライタであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、セキュアに情報が記録されるセキュアチップと、前記セキュアチップに対して情報の記録処理又は読み出し処理を実行させるためのコマンドをリーダ／ライタから受信し、当該コマンドに応じて前記セキュアチップに対する情報の記録処理又は読み出し処理を実行する通信チップと、を有する非接触ＩＣカードが提供される。当該非接触ＩＣカードは、リーダ／ライタから送信された一の信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する複数の復調部と、前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較部と、前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択部とを備えることを特徴とする。

さらに、前記非接触ＩＣカードは、前記復調部から出力された出力信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されたデジタル信号の波形を整形する波形整形部とを備えていてもよい。そして、前記振幅比較部は、前記複数の復調部から出力された出力信号を相互に比較してもよい。また、前記Ｄｕｔｙ比較部は、前記波形整形部から出力された前記復調部毎のデジタル信号を相互に比較してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、非接触通信により送信された一の信号から得られる複数の変調信号が複数の復調部により並列に復調される復調ステップと、前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性が相互に比較される特性比較ステップと、前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する出力信号が選択される信号選択ステップとを含むことを特徴とする、信号選択方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、非接触通信により送信された一の信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する復調機能と、前記復調機能により復調されて出力された複数の出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較機能と、前記特性比較機能による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択機能とをコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。さらに、当該プログラムが記録された記録媒体も提供されうる。

上記の構成を適用すると、複数の復調器により復調された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の品質判定を実行することが可能になり、同期符号よりも後段に位置する誤り情報に基づいて実行される誤り判定を待たずして出力信号の品質判定ができる。この判定は、例えば、受信した一の信号を分岐して得られる複数の変調信号に対して実施されてもよいし、或いは、複数のアンテナにより一の信号が受信された場合に当該複数のアンテナから取得された複数の変調信号に対して実施されてもよい。もちろん、これに限定されず、他の方式に基づいて一の信号から得られた複数の変調信号に対して実施されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、複数の復調回路から出力された出力信号に含まれる同期符号検出段階で品質の良いデータを選択することが可能になる。その結果、出力信号の後段に位置する誤り情報に基づいて実行される誤り判定を待たずして出力信号の品質判定ができるため、より短い時間で出力信号の品質判定が実現される。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［概要］
本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明するに先立ち、以下で説明する技術的思想の理解を深めるための一助とすべく、ここで、その概要について簡単に説明する。

以下で説明する実施形態に係る技術は、複数の復調回路を有する通信装置に関する。特に、当該技術は、複数の復調回路から出力されたベースバンド信号の品質を比較するための品質比較回路を利用して、当該ベースバンド信号に含まれる同期符号の検出段階で採用するベースバンド信号を選択する構成に特徴がある。複数の復調回路を有する通信装置としては、例えば、両面で非接触通信が可能な非接触ＩＣカード等が考えられる。他の例としては、位相反転Ｎｕｌｌ対策を施したリーダ／ライタ等が考えられる。尚、この位相反転Ｎｕｌｌとは、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタとの間で非接触通信する際に、両者のアンテナが磁気的に結合することで通信不可領域（所謂、ナル点）が発生する現象のことを言う。これを防止するため、例えば、非接触ＩＣカードのアンテナとの結合の度合いが異なる複数のアンテナをリーダライタのアンテナとして利用する等の対策が考えられる。こうした技術が適用されたリーダ／ライタ等についても、以下で説明する技術を適用することができる。

上記のような通信装置は、複数の復調回路から出力されるベースバンド信号のいずれかを選択する信号選択機能を備える必要がある。特に、ベースバンド信号から再生されるデータが正しいものを選択する信号選択機能が求められる。例えば、信号の誤り検出技術として、パケットに含まれる誤り検出符号（ＣＲＣ；ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）に基づいて誤り検出を行う技術が知られている。しかしながら、誤り検出符号は、例えば、図２に示すようにパケットの終端部分に位置するため、誤り検出のためにパケット全体を一時的に保持しなければならない。そのため、複数の復調回路を有する通信装置に上記の誤り検出技術を適用すると、復調回路の数だけパケットデータを記憶しておくためのバッファメモリが必要になる。つまり、余分に多くのメモリ容量が必要になってしまう。

ここで、図２を参照しながら、簡単にパケットのデータ構造について説明する。図２は、パケットのデータ構造を示す説明図である。

図２に示すように、パケットは、例えば、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）と、同期符号（ＳＹＮＣ；ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｄｅ；ＳＹＮＣコード）と、データ部分（Ｄａｔａ）と、ＣＲＣ（巡回冗長符号）とにより構成される。プリアンブルは、基準クロックと同期するために利用される。同期符号は、データ部分の前段に位置し、データの先頭を検出するために利用される。ペイロードは、データの実体であり、後述するデータ処理部等により実行される処理コマンド等が含まれるデータである。ＣＲＣは、巡回冗長検査と呼ばれる誤り検出処理に利用される符号である。この誤り検出処理により、データの正当性が検証される。上記の通信装置は、例えば、こうしたデータ構造を有するパケットを送受信する。

ところで、上記の非接触ＩＣカードのように、非接触通信のためのＲＦチップと、セキュアにデータを記録するためのセキュアチップとを有する通信装置の場合、ＲＦチップが誤り検出符号の位置までパケットを取り込んでからセキュアチップにデータが伝送される。そのため、上記のデータ構造から容易に推察されるように、処理遅延が発生してしまうのである。そこで、本件出願人は、パケットの同期符号を検出した段階で良好な品質を有するベースバンド信号を選択する技術を考案した。

尚、ＳＹＮＣコードを検出した段階で信号選択をする場合、単純に各復調回路に重み付けをするだけであると、システム全体としての復調成功率が低くなる場合があり、あまり望ましくない。例えば、２つの復調回路について、「第１復調回路＞第２復調回路」という重み付けがされている場合を考える。このとき、第１復調回路から出力されたベースバンド信号の同期符号までの復調成功率が５０％であって、その５０％が最後まで復調成功しており、第２復調回路の復調成功率が１００％となるような場合、第２復調回路の復調成功率が１００％であるにも関わらず、システム全体の復調成功率は７５％となってしまう。これは、データ品質が「第１復調回路＜第２復調回路」であるが、第１復調回路でギリギリデータが取得できるような場合に該当する。以下で詳細に説明される技術は、こうした問題点を踏まえて考案されたものである。

＜本発明の一実施形態＞
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、複数の復調回路を有する通信装置に関し、複数の復調回路から出力されたベースバンド信号の振幅やデューティ比を比較することにより、同期符号検出の段階で良好な品質を有するベースバンド信号を選択する技術に特徴がある。尚、当該技術は、例えば、非接触ＩＣカードやリーダ／ライタ、或いは、非接触ＩＣカード機能及びリーダ／ライタ機能の一方又は両方を搭載した携帯通信機器や情報処理装置等に適用可能である。

［通信装置１００の機能構成］
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る通信装置１００の機能構成について説明する。図１は、本実施形態に係る通信装置１００の機能構成を示す説明図である。

図１に示すように、通信装置１００は、主に、アンテナ１０２と、第１復調器１０４と、第２復調器１０６と、増幅器１０８、１１０と、振幅比較回路１１２と、アナログ／デジタル変換器１１４、１１６と、波形整形回路１１８、１２０と、デューティ比較回路１２２と、受信データ選択部１２４と、データ処理部１２６と、送信部１２８とにより構成される。

尚、第１復調器１０４、及び第２復調器１０６は、復調部の一例である。振幅比較回路１１２、及びデューティ比較回路１２２は、特性比較部の一例である。また、振幅比較回路１１２は、振幅比較部の一例である。デューティ比較回路１２２は、Ｄｕｔｙ比較部の一例である。さらに、受信データ選択部１２４は、信号選択部の一例である。アナログ／デジタル変換器１１４、１１６は、デジタル変換部の一例である。波形整形回路１１８、１２０は、波形整形部の一例である。

図１に示すように、アンテナ１０２を介して受信された一の変調信号は、分岐されて第１復調器１０４、及び第２復調器１０６に各々入力される。第１復調器１０４、及び第２復調器１０６では、所定の変調方式に基づいて変調信号からアナログ・ベースバンド信号が復調される。第１復調器１０４により復調されたアナログ・ベースバンド信号は、増幅器１０８に入力されて増幅される。同様に、第２復調器１０６により復調されたアナログ・ベースバンド信号は、増幅器１１０に入力されて増幅される。尚、所定の変調方式としては、例えば、ＡＳＫ変調（ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）等の変調方式が利用される。

増幅器１０８により増幅されたアナログ・ベースバンド信号は、分岐されて、一方がアナログ／デジタル変換器１１４に入力され、他方が振幅比較回路１１２に入力される。同様に、増幅器１１０により増幅されたアナログ・ベースバンド信号は、分岐されて、一方がアナログ／デジタル変換器１１６に入力され、他方が振幅比較回路１１２に入力される。振幅比較回路１１２では、増幅器１０８、１１０により増幅されたアナログ・ベースバンド信号の振幅が比較され、その比較結果として、より大きい振幅のアナログ・ベースバンド信号を示す情報が受信データ選択部１２４に入力される。尚、振幅比較回路１１２には、例えば、包絡線検波回路やサンプルホールド回路等が用いられる。

アナログ／デジタル変換器１１４では、増幅器１０８により増幅されたアナログ・ベースバンド信号がデジタル・ベースバンド信号に変換される。同様に、アナログ／デジタル変換器１１６では、増幅器１１０により増幅されたアナログ・ベースバンド信号がデジタル・ベースバンド信号に変換される。アナログ／デジタル変換器１１４から出力されたデジタル・ベースバンド信号は、波形整形回路１１８に入力されて波形整形される。同様に、アナログ／デジタル変換器１１６から出力されたデジタル・ベースバンド信号は、波形整形回路１２０に入力されて波形整形される。波形整形回路１１８、１２０により波形整形されて出力されたデータは、分岐されて、一方がデューティ比較回路１２２に入力され、他方が受信データ選択部１２４に入力される。以下、説明の都合上、波形整形回路１１８から出力されたデータをデータＡ、波形整形回路１２０から出力されたデータをデータＢと呼ぶことにする。

デューティ比較回路１２２では、入力されたデータＡ、及びデータＢのデューティ比を比較し、その比較結果として、デューティ比が５０％により近いデータの情報を受信データ選択部１２４に入力する。受信データ選択部１２４は、振幅比較回路１１２、及びデューティ比較回路１２２から入力された比較結果に基づいて、データＡ、又はデータＢを選択する。そして、受信データ選択部１２４は、選択したデータをデータ処理部１２６に伝送する。データ処理部１２６は、受信データ選択部１２４により選択されたデータに基づいてデータ処理を実行する。さらに、データ処理部１２６は、そのデータ処理により応答処理が発生すると、応答信号の送信要求、及び応答データを送信部１２８に伝送する。送信部１２８は、データ処理部１２６から取得した応答要求に応じて、アンテナ１０２を介して応答データを送信する。

尚、デューティ比較回路１２２には、例えば、アナログ的に積分回路を利用してもよいし、或いは、デジタル的にシステムクロックを用いてＨ（又はＬ）の区間をカウントする方法によりデューティ比を比較してもよい。但し、このデューティ比の比較は、波形整形回路１１８、１２０（例えば、デジタル位相同期ループ（ＤＰＬＬ）回路等）により波形整形されたデータを用いて実行されることが好ましい。

以上、本実施形態に係る通信装置１００の機能構成について説明した。上記の構成を適用すると、複数の復調器から出力されたベースバンド信号に含まれる同期符号の検出段階で当該ベースバンド信号の品質判断ができるため、より高速に信号選択処理が可能になる。その結果、システム全体としての処理速度向上も期待できる。さらに、誤り検出の際に必要であったデータキャッシュ用のメモリ容量を節約することもできる。

［データ選択方法］
次に、図３を参照しながら、受信データ選択部１２４によるデータ選択方法について、より詳細に説明する。図３は、本実施形態に係るデータ選択方法の流れを示す説明図である。

図３に示すように、受信データ選択部１２４は、データＡ又はＢのＳＹＮＣコードが検出されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。データＡのＳＹＮＣコードのみが検出された場合、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１０４の処理に進行する。データＢのＳＹＮＣコードのみが検出された場合、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１０８の処理に進行する。データＡのＳＹＮＣコード、及びデータＢのＳＹＮＣコードがいずれも検出された場合、ステップＳ１０６の処理に進行する。

ステップＳ１０４において、受信データ選択部１２４は、データＡを選択してステップＳ１１２の処理に進行する（Ｓ１０４）。また、ステップＳ１０８において、受信データ選択部１２４は、データＢを選択してステップＳ１１２の処理に進行する（Ｓ１０８）。

一方、ステップＳ１０６の場合、受信データ選択部１２４は、振幅比較回路１１２による比較結果、及びデューティ比較回路１２２による比較結果の一方又は両方を参照して、データＡ又はデータＢの中で比較的品質の良好なデータを選択する（Ｓ１０６）。データＡの品質が良い場合、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１０４の処理に進行する。一方、データＢの品質が良い場合、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１０８の処理に進行する。さらに、データＡ及びデータＢの品質が同程度の場合、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１１０の処理に進行する。

但し、ステップＳ１０６において、受信データ選択部１２４がデータＡ及びデータＢを同程度の品質と判断するケースには、２通りある。第１のケースは、振幅比較回路１１２の比較結果と、デューティ比較回路１２２の比較結果とが対立するケースである。例えば、振幅比較回路１１２の比較結果によるとデータＡの方が品質が良く、デューティ比較回路１２２の比較結果によるとデータＢの方が品質が良いケースである。第２のケースは、純粋にデータＡとデータＢとの品質が所定範囲内で同等であると見なせるケースである。そこで、個々のケースについて処理の内容を簡単に説明する。

（第１のケースについて）
ステップＳ１１０において、受信データ選択部１２４は、予め設定された比較結果の優先度に応じてデータＡ又はデータＢを選択する（Ｓ１１０）。例えば、受信データ選択部１２４は、振幅比較回路１１２による比較結果、又はデューティ比較回路１２２による比較結果のいずれか優先度の高い比較結果を示す所定の優先度情報を保持しており、当該所定の優先度情報に基づいてデータＡ又はデータＢを選択する。尚、この優先度情報は、例えば、第１復調器１０４、及び第２復調器１０６の特性に応じて決定される。或いは、この優先度情報は、増幅器１０８、１１０の特性も踏まえて決定されてもよい。若しくは、第１復調器１０４、及び第２復調器１０６で利用される所定の変調方式に基づいて決定されてもよい。このような優先度情報を設けることで、より通信装置１００の特性に適合したデータ選択処理が可能になる。

（第２のケースについて）
ステップＳ１１０において、受信データ選択部１２４は、予め設定された比較結果の優先度に応じてデータＡ又はデータＢを選択する（Ｓ１１０）。第２のケースでは、データＡ、又はデータＢのいずれを選択するかを示す所定の優先度情報が利用される。この優先度情報は、例えば、第１復調器１０４の出力に対応するストリームの特性と、第２復調器１０６の出力に対応するストリームの特性とが予め分かっている場合に、特性の良いストリームに対応するデータを選択するように決定される。或いは、通信装置１００の製造者が任意に優先度を設定しておいてもよい。

ステップＳ１１０の処理を完了すると、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１１２の処理に進行する。ステップＳ１１２において、受信データ選択部１２４は、ステップＳ１０４、Ｓ１０８、Ｓ１１０のいずれかで選択されたデータをデータ処理部１２６に伝送し（Ｓ１１２）、データ選択処理を終了する。そして、データ処理部１２６は、受信データ選択部１２４から取得したデータの処理を実行する。

以上、本実施形態に係るデータ選択方法について説明した。上記の方法を適用すると、復調器の特性等に応じてデータの品質判定が可能になり、より適切なデータ選択が可能になる。特に、アナログ側とデジタル側とでデータの品質を比較することにより、より精度良くデータの品質を判定することが可能になると期待される。

［非接触通信装置の装置構成例］
ここで、図４を参照しながら、上記の装置が有する機能を実現することが可能な非接触通信装置の装置構成例について簡単に説明する。図４は、非接触通信装置の装置構成例を示す説明図である。尚、上記の装置が有する機能は、この非接触通信装置が有する構成要素の一部のみを利用して実現してもよい。また、重複する符号が付された構成要素は、一体のハードウェア資源により構成されていてもよい。

図４に示すように、この非接触通信装置は、主に、ＩＣカード機能提供モジュールと、リーダ／ライタ機能提供モジュールと、コントローラ９２２とにより構成される。

（ＩＣカード機能提供モジュール）
ＩＣカード機能提供モジュールは、例えば、アンテナ９０２と、フロントエンド回路９０４と、変調器９０６と、コマンド再生器９０８と、クロック再生器９１０と、制御回路９１２と、暗号化回路９１４と、メモリ９１６と、有線インターフェース回路９１８とにより構成される。

アンテナ９０２は、ループ・アンテナにより構成され、リーダ／ライタが有するループ・アンテナと磁気的に結合してコマンドや電力を受け取る。フロントエンド回路９０４は、リーダ／ライタから送出された搬送波を整流して直流電源を再生する。また、フロントエンド回路９０４は、取得した１３．５６ＭＨｚの搬送波を分周してコマンド再生器９０８、及びクロック再生器９１０に入力する。コマンド再生器９０８は、入力された搬送波からコマンドを再生して制御回路９１２に入力する。クロック再生器９１０は、入力された搬送波からロジック回路を駆動するためのクロックを再生して制御回路９１２に入力する。また、フロントエンド回路９０４は、再生した電源を制御回路９１２（ＣＰＵ）に供給する。

全ての回路に電源が供給されると、制御回路９１２は、再生されたコマンドに応じて各回路を駆動する。尚、制御回路９１２から出力されたデータは、暗号化回路９１４により暗号化されてメモリ９１６に格納される。尚、メモリ９１６は、例えば、磁気的、光学的、又は光磁気的に情報を記録する記憶装置であってもよいし、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等に利用される半導体記憶装置であってもよい。

一方、メモリ９１６内に格納された暗号化データを送信する場合、フロントエンド回路９０４は、変調器９０６により変調された暗号化データに基づいてアンテナ９０２の給電点にある負荷インピーダンスを変化させ、その変化によりアンテナ９０２によって誘起される磁界を変化させる。この磁界変化により、磁気的に結合したリーダ／ライタのアンテナを流れる電流変化が誘起されて暗号化データが伝送される。

また、制御回路９１２は、有線インターフェース回路９１８を介してコントローラ９２２により制御されてもよい。また、ＩＣカード機能提供モジュールは、インターフェースＩ／Ｆ（未図示）を介して、後述のリーダ／ライタ機能提供モジュールとの間で情報を送受信し、相互に又は一方から他方を制御することが可能であってもよい。

（リーダ／ライタ機能提供モジュール）
リーダ／ライタ機能提供モジュールは、例えば、アンテナ９０２と、フィルタ９３２と、受信アンプ９３４と、周波数変換器９３６と、識別器９３８と、ロジック回路９４０と、制御回路９１２と、メモリ９１６と、有線インターフェース回路９４２と、変調器９４６と、局部発振器９５０と、送信アンプ９４８とにより構成される。

リーダ／ライタ機能提供モジュールは、非接触ＩＣカード等との磁気的な結合を利用してコマンドや電力を供給する。このリーダ／ライタ機能提供モジュールは、制御部９１２（ＣＰＵ）の制御により、非接触ＩＣカード等に電力を供給して活性化させてから、所定の伝送プロトコルに従って通信を開始する。このとき、リーダ／ライタ機能提供モジュールは、通信接続の確立、アンチコリジョン処理、及び認証処理等を行う。

リーダ／ライタ機能提供モジュールは、局部発振器９５０を利用して搬送波を生成する。情報を送信する場合、まず、制御回路９１２は、メモリ９１６からデータを読み出してロジック回路９４０に伝送する。そして、変調器９４６は、ロジック回路９４０から出力された信号に基づいて局部発振器９５０により生成された搬送波を変調する。さらに、送信アンプ９４８は、変調器９４６から出力された変調波を増幅し、アンテナ９０２を介して送信する。

一方、情報を受信する場合、まず、アンテナ９０２を介して受信された変調波は、フィルタ９３２を通した上で受信アンプ９３４に入力される。そして、受信アンプ９３４により増幅された信号は、周波数変換器９３６により周波数変換されてロジック回路９４０に入力される。さらに、ロジック回路９４０から出力された信号は、制御回路９１２によりメモリ９１６に記録される。或いは、当該信号は、有線インターフェース回路９４２を介して外部のコントローラ９２２に伝送される。

以上、非接触通信装置の装置構成例について説明した。当該非接触通信装置は、例えば、携帯電話、携帯情報端末、各種の通信機器、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、或いは、ゲーム機や情報家電等であってもよい。また、上記の非接触通信装置が有する機能又は構成要素の一部又は全部を内蔵した各種の機器についても、上記実施形態の技術的範囲に含まれる。もちろん、上記の各構成要素が有する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムや当該プログラムが記録された記録媒体についても上記実施形態の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記の実施形態の説明において、２つの復調器を有する通信装置１００の機能構成を示したが、復調器の数は必ずしも、これに限定されるものではない。例えば、３以上の復調器を設けてもよい。その場合、各復調器から出力された信号が振幅比較回路１１２にて比較され、さらに、波形整形された信号がデューティ比較回路１２２にて比較されて、当該比較結果に応じて受信データ選択部１２４により高品質なデータが選択される。また、上記の実施形態では、振幅比較回路１１２、及びデューティ比較回路１２２により出力された比較結果に応じて信号選択する構成を示したが、いずれかの比較結果に応じて信号選択してもよい。或いは、いずれかの比較回路のみを有するように通信装置１００を形成してもよい。

本発明の一実施形態に係る通信装置の機能構成を示す説明図である。同実施形態に係る通信データのデータ構造例を示す説明図である。同実施形態に係るデータ選択方法の流れを示す説明図である。非接触通信装置の装置構成の一例を示す説明図である。

符号の説明

１００通信装置
１０２アンテナ
１０４第１復調器
１０６第２復調器
１０８、１１０増幅器
１１２振幅比較回路
１１４、１１６アナログ／デジタル変換器
１１８、１２０波形整形回路
１２２デューティ比較回路
１２４受信データ選択部
１２６データ処理部
１２８送信部

Claims

非接触通信を利用して送信された信号を受信する通信装置であって、
一の前記信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する複数の復調部と、
前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較部と、
前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択部と、
を備え、
前記特性比較部は、
一の前記特性として前記出力信号の振幅を比較する振幅比較部と、
他の前記特性として前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較するＤｕｔｙ比較部と、
を有し、
前記信号選択部は、前記振幅比較部による比較結果に応じて前記出力信号の振幅が比較的大きい前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果に応じて前記出力信号のＤｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択する、
通信装置。
前記信号選択部は、前記振幅比較部による比較結果、又は前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果のうち、優先して参照される比較結果を特定するための所定の優先度情報に基づき、前記振幅比較部による比較結果に応じて前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果に応じて前記出力信号を選択するかを決定する、
請求項１に記載の通信装置。
前記復調部から出力された出力信号をデジタル信号に変換するデジタル変換部と、
前記デジタル変換部から出力されたデジタル信号の波形を整形する波形整形部と、
をさらに備え、
前記振幅比較部は、前記複数の復調部から出力された出力信号を相互に比較し、
前記Ｄｕｔｙ比較部は、前記波形整形部から出力された前記復調部毎のデジタル信号を相互に比較する、
請求項２に記載の通信装置。
前記特性比較部は、前記特性として、前記出力信号の振幅を比較し、
前記信号選択部は、前記特性比較部による比較結果に応じて、振幅が大きい前記出力信号を選択する、
請求項１に記載の通信装置。
前記特性比較部は、前記特性として、前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較し、
前記信号選択部は、前記特性比較部による比較結果に応じて、Ｄｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択する、
請求項１に記載の通信装置。
前記通信装置は、セキュアに情報が記録されるセキュアチップと、非接触通信を利用して取得した所定のコマンドに応じて前記セキュアチップに対する情報の記録処理又は読み出し処理を実行する通信チップと、を有する非接触ＩＣカード、又は当該非接触ＩＣカード機能を備えた通信機器に対し、前記所定のコマンドを発信し、或いは、当該所定のコマンドに応じて発信された応答信号を受信するリーダ／ライタである、
請求項１に記載の通信装置。
セキュアに情報が記録されるセキュアチップと、前記セキュアチップに対して情報の記録処理又は読み出し処理を実行させるためのコマンドをリーダ／ライタから受信し、当該コマンドに応じて前記セキュアチップに対する情報の記録処理又は読み出し処理を実行する通信チップと、を有する非接触ＩＣカードであって、
前記リーダ／ライタにより送信された一の信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する複数の復調部と、
前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較部と、
前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択部と、
を備え、
前記特性比較部は、
一の前記特性として前記出力信号の振幅を比較する振幅比較部と、
他の前記特性として前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較するＤｕｔｙ比較部と、
を有し、
前記信号選択部は、前記振幅比較部による比較結果に応じて前記出力信号の振幅が比較的大きい前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較部による比較結果に応じて前記出力信号のＤｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択する、
非接触ＩＣカード。
非接触通信により送信された一の信号から得られる複数の変調信号が複数の復調部により並列に復調される復調ステップと、
前記複数の復調部から出力された出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性が相互に比較される特性比較ステップと、
前記特性比較部による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する出力信号が選択される信号選択ステップと、
を含み、
前記特性比較部ステップは、
一の前記特性として前記出力信号の振幅を比較する振幅比較ステップと、
他の前記特性として前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較するＤｕｔｙ比較部ステップと、
を含み、
前記信号選択ステップでは、前記振幅比較ステップによる比較結果に応じて前記出力信号の振幅が比較的大きい前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較ステップによる比較結果に応じて前記出力信号のＤｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択する、
信号選択方法。
非接触通信により送信された一の信号から得られる複数の変調信号を並列に復調する復調機能と、
前記復調機能により復調されて出力された複数の出力信号の同期符号検出段階で当該出力信号の特性を相互に比較する特性比較機能と、
前記特性比較機能による比較結果に応じて、比較的良好な特性を有する前記出力信号を選択する信号選択機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラムであり、
前記特性比較機能は、
一の前記特性として前記出力信号の振幅を比較する振幅比較機能と、
他の前記特性として前記出力信号のＤｕｔｙ比を比較するＤｕｔｙ比較機能と、
を有し、
前記信号選択機能は、前記振幅比較機能による比較結果に応じて前記出力信号の振幅が比較的大きい前記出力信号を選択するか、或いは、前記Ｄｕｔｙ比較機能による比較結果に応じて前記出力信号のＤｕｔｙ比が所定値に比較的近い前記出力信号を選択する機能である、プログラム。